[发明专利]轮式底盘工程机械及其上车取力控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及轮式底盘工程机械，具体涉及一种轮式底盘工程机械及其上车取力控制系统。

背景技术

如今的工程建设中，各式各样的工程机械发挥着重要的作用，特别是采用汽车底盘的工程机械，由于其在机动性方面具有突出的优势，因此应用较为广泛。以混凝土施工设备为例，随着商品混凝土需求的迅猛发展，混凝土搅拌运输车、混凝土输送泵车等作为预拌混凝土的布料设备，以其作业范围广、转移方便、占用工作场地较小等优势，越来越多地被广大建筑行业所选用。

包括上述混凝土泵车在内的汽车底盘工程机械，大多是由通用汽车底盘和专用上车系统两部分组成的，并通过取力装置将汽车底盘的发动机的输出动力取出，从而驱动专用上车系统工作。

从汽车底盘上取力(PTO-power take off)有两种方式，一种是从发动机直接取力；另一种是采用分动箱取力。分动箱取力是通过分动箱将汽车底盘由“行驶模式”切换至“PTO工作模式”，从而将发动机的动力传递至上车系统使用。

现有技术中，部分通用汽车底盘的变速箱具有传动比等于1的“直接档”和传动比小于1的“超速档”两个档位。然而，目前的汽车底盘工程机械一般都定义在传动比为1的“直接档”档位取力，因此，未能有效合理地利用超速，从而没有最大限度地吸收和利用发动机的动力，也就是说，不能根据工作负载充分合理地控制发动机的转速，使其尽可能地工作在经济油耗区。

此外，现有此类工程机械的“PTO工作模式”的启用，往往需要操作人员首先将发动机熄火，然后再进行取力操作，同时需要操作者确认汽车底盘处于“手刹制动”或“空档”才能进行，其目的是确保变速箱在静止时进行分动箱实现动力传递方向的转换，防止在发动机运转时由于误操作切换，导致分动箱打齿，从而造成毁坏。显然，现有分动箱取力技术的可操作性较差，一方面存在误操作导致分动箱损坏的不安全隐患，另外，还存在着无法适应自动控制发展的缺陷。

有鉴于此，亟待针对现有结构进行优化设计，以满足现有采用分动箱取力的汽车底盘工程机械在合理、安全地取力的同时，根据不同的工况合理地控制柴油发动机的转速，让其尽可能地工作在经济油耗区，从而达到节能降耗的目地。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种轮式底盘工程机械的上车取力控制系统，使采用分动箱取力的轮式底盘工程机械取力操作简单、安全性高，同时根据不同的工况合理地控制柴油发动机的转速，让其尽可能地工作在经济油耗区，从而达到节能降耗的目地。在此基础上，本发明还提供了一种采用了该取力控制系统的轮式底盘工程机械。

本发明提供的轮式底盘工程机械的上车取力控制系统，包括发动机控制单元、上车控制单元、采集装置、操纵装置和分动箱取力装置，所述发动机控制单元和上车控制单元通过电缆相连；所述采集装置设置在变速箱的输出端，用于实时获取变速箱的输出转速信号并输出至所述上车控制单元；所述操纵装置上设有用于选择不同取力模式选择开关，根据所述取力模式选择开关所选择的取力模式，所述操纵装置输出相应的取力信号至所述上车控制单元；所述发动机控制单元实时输出手刹制动、空档和发动机转速信号至所述上车控制单元；所述上车控制单元根据所述发动机转速信号和所述变速箱的输出转速信号确定变速箱的当前档位位置，并根据所述手刹制动和空档信号以及所述取力信号与所述当前档位位置的匹配关系，输出相应的取力有效控制信号；所述分动箱取力装置根据相应的取力信号以及相应的取力有效控制信号切换至取力工作状态。

优选地，所述当前档位位置包括直接档和超速档，所述取力信号包括直接档手动控制取力信号、直接档自动控制取力信号和超速档取力信号，所述直接档分别匹配所述直接档手动控制取力信号和所述直接档自动控制取力信号，所述超速档匹配所述超速档取力信号。

优选地，所述操纵装置上设有发动机转速增加和发动机转速降低控制按钮，分别用于输出发动机转速增加或发动机转速降低控制信号至所述发动机控制单元。

优选地，所述上车控制单元根据所述发动机控制单元实时传送的发动机负载率、发动机转速和发动机油耗参数调整上车系统的工作负载。

优选地，所述操纵装置包括无线发射器和与所述无线发射器相匹配的无线接收器，所述无线接收器设置在底盘上，所述取力模式选择开关、所述发动机转速增加和所述发动机转速降低控制按钮均设置在所述无线发射器上。

优选地，还包括设置在分动箱上的取力限位开关，用于输出取力成功控制信号，所述取力成功控制信号经所述上车控制单元输出至所述发动机控制单元。